بررسی آماری و اقتصادی نانوپوشش ها به منظور تعیین نمونه های محافظت کننده از خوردگی در صنایع نفت

صفحات : ۵۳ فرمت : word

چکیده:
هدف از انجام این پروژه، گردآوری اطلاعات آماری، اقتصادی و فنی لازم به منظور انتخاب گونه های نانوپوشش محافظ خوردگی مناسب جهت ادامه طرح و همچنین دستیابی به روش و تجهیزات مناسب جهت ساخت و فرمولاسیون، شناسایی، کنترل کیفیت، خواص و کارایی نانوپوششها می‌باشد.
با انجام این پروژه می‌توان کلیه اطلاعات لازم در رابطه با مواد اولیه (نانوذرات، رزینها، موادافزودنی و …) تجهیزات و تکنیکهای ساخت و فرمولاسیون، کنترل کیفیت یک یا دو نوع نانوپوشش انتخاب شده برای ادامه کار در طرح را بدست آورده و مسیر باقی مانده طرح را به دقت مشخص نمود.

مقدمه :
نانوپوشش ها

اغلب مواد و محصولات مورد استفاده ی ما نیاز به پوشش دارند؛ چون نباید در طی مراحل تولید، بسته بندی، ورود به بازار و مهم‌تر از همه در موقع مصرف، خواص و ویژگی‌های خود را از دست بدهند. پوشش عبارت است از یک “لایه” با ضخامتی کمتر از ماده ی پایه. پوشش ها دارای کاربردهای متنوعی از صنایع اتومبیل گرفته تا صنایع لوزام خانگی هستند. این پوشش ها سطوحی را که در معرض آسیب های محیطی مانند باران، برف، نمک ها، رسوب های اسیدی، اشعه ماوراء بنفش، نور آفتاب و رطوبت می باشند را محافظت می نماید. از طرفی پوشش ها قابلیت خش برداشتن، تکه تکه شدن و یا آسیب دیدگی در زمان استفاده، ساخت و حمل و نقل را دارند. با یافتن راه هایی می توان از آسیب دیدن روکش ها جلوگیری کرد. فناوری نانو ایجاد نانو پوشش ها را پیشنهاد می کند. (۱)
در حقیقت نانوپوشش ها گونه ای از لایه های نازک هستند که یا ابعاد آن ها در حد نانو می باشد، و یا زمینه ای (سُل) دارند که ذرات ریز در ابعاد نانو در آن پراکنده شده اند و خواص ویژه ای را به آن می بخشند.
یکی از مواردی که در حال حاضر فناوری نانو در آن به طور گسترده و مؤثری مورد استفاده قرار گرفته است، فرآیندهای پوشش دهی و به دنبال آن تولید مواد نانوساختار است. بررسی های انجام گرفته بر روی نانوپوشش ها نشان می دهد که خواص آن ها در بسیاری موارد نسبت به پوشش های معمولی بهبود چشمگیری دارد. نانوپوشش ها در مقایسه با پوشش های میکرومتری از ضریب انبساط حرارتی، سختی و چقرمگی بالاتر و مقاومت بیشتر در برابر خوردگی، سایش و فرسایش برخوردار هستند.
تاکنون عمده تحقیقات انجام شده بر روی نانوپوشش ها مربوط به پوشش های با سختی بالا و فوق سخت(Super hard) است. پوشش های فوق سخت پوشش هایی هستند که سختی آن ها بیشتر از ۴۰ گیگا پاسکال است.
انواع نانوپوشش ها
چهار گروه مهم از نانوپوشش ها عبارتند از:
۱٫ پوشش های دانه ای (nano grade)
۲٫ پوشش های شبکه ای و چند لایه ای (super lattic)
۳٫ پوشش های لایه نازک (Thin films)
۴٫ پوشش های نانوکامپوزیتی
در ادامه ضمن بررسی خواص هر یک از این پوشش ها به برخی کاربردهای آن ها اشاره می شود.
۱٫ پوشش های دانه ای
برای تولید پوشش های دانه ای از نانوذراتی استفاده می شود که ابعاد آن ها کمتر از ۵۰ نانومتر باشد. با چسباندن نانوذرات روی یک ماده ی زمینه ما پوشش های دانه ای خواهیم داشت. نانوذراتی همچون دی اکسید تیتانیم، اکسید مس، اکسید روی و آلومینا از این دسته اند. به طور مثال از نانوذرات آلومینا با خلوص ۹۹٫۵% و اندازه متوسط ۳۶ نانومتر می توان در پوشش های مقاوم به خراشیدگی، پوشش های نیمه رسانا و پوشش های محافظ در برابر پرتو ماوراء بنفش استفاده کرد. به علاوه می توان ذرات آلومینا را بدون تغییر در ترکیب شیمیایی آن در رنگ های مختلف استفاده کرد. استفاده از پوشش دهی نانومتری موجب می شود که قطعات نیاز به رنگ مجدد نداشته باشند و علاوه بر آن، سبک تر و دارای طول عمر بیشتری باشند. شکل ۱ استفاده از نانوپوشش ها را در رنگ بدنه ی خودرو نشان می دهد. (۱و۲)

منابع